exec函數族

fork()函數創建子進程後，子進程往往要調用一種e x e c函數以執行另一個程式。當進程調用一種exec函數時，該進程完全由新程式代換，而新程式則從其 ma i n函數開始執行。 因為調用exec並不創建新進程，所以前後的進程ID並未改變。exec只是用另一個新程式替換了當前進程的正文、數據、堆和棧段。 有六種不同的e x e c函數可供使用，它們常常被統稱為exec函數。

#include<unistd.h>  
int execl(const char *pathname, const char * arg0,.../*(char*)0*/);  
int execv(const char *pathname, char *const argv[]);  
int execle(const char *pathname,const char * arg0,.../*(char*)0,char *const envp[]*/);  
int execve(const char *pathname, char *const argv[],char * const envp[]);  
int execlp(const char *filename, const char * arg0,.../*(char*)0*/);  
int execvp(const char *filename, char *const argv[]);  
//六個函數返回：若出錯則為-1，若成功則不返回  

這些函數之間的第一個區別是前四個取路徑名作為參數，後兩個則取文件名作為參數。當指定filename作為參數時：

如果filename中包含/，則就將其視為路徑名。否則就按PAT H環境變數，在有關目錄中搜尋可執行文件。

PATH變數包含了一張目錄表 (稱為路徑首碼)，目錄之間用冒號( : )分隔。例如下列na me = value環境字元串：

PATH = /bin:/usr/bin:/usr/local/bin: 指定在四個目錄中進行搜索。（零長首碼也表示當前目錄。在value的開始處可用：表示，在行中間則要用：：表示，在行尾以：表示。）

如果execlp和execvp中的任意一個使用路徑首碼中的一個找到了一個可執行文件，但是該文件不是由連接編輯程式產生的機器可執行代碼文件，則就認為該文件是一個 shell腳本，於是 試著調用/bin/sh，並以該filename作為shell的輸入。第二個區別與參數表的傳遞有關 ( l表示表( l i s t )，v表示矢量( v e c t o r ) )。函數execl、execlp和execle要求將新程式的每個命令行參數都說明為一個單獨的參數。這種參數表以空指針結尾。

對於另外三個函數( execv, execvp和execve )，則應先構造一個指向各參數的指針數組，然後將該數組地址作為這三個函數的參數。 在使用ANSIC原型之前，對execl , execle和execlp三個函數表示命令行參數的一般方法是： char *arg 0, char *arg 1, ..., char *arg n, (char *) 0 應當特別指出的是：在最後一個命令行參數之後跟了一個空指針。如果用常數 0來表示一個空指針，則必須將它強制轉換為一個字元指針，否則它將被解釋為整型參數。如果一個整型數的長度與char *的長度不同，exec函數實際參數就將出錯。 最後一個區別與向新程式傳遞環境表相關。以e結尾的兩個函數（ execle和execve）可以傳遞一個指向環境字元串指針數組的指針。其他四個函數則使用調用進程中的 environ變數為新程式複製現存的環境。通常，一個進程允許將其環境傳播給其子進程，但有時也有這種情況，進程想要為子進程指定一個確定的環境。

例如，在初始化一個新登錄的 shell時，login程式創建一個只定義少數幾個變數的特殊環境，而在我們登錄時，可以通過 shell啟動文件，將其他變數加到環境中。

在使用 ANSI C原型之前， execle 的參數是：char * pathname, char *arg 0, ⋯, char *a rg n, (char *)0, char *envp[ ] 從中可見，最後一個參數是指向環境字元串的各字元指針構成的數組的指針。而在 ANSIC原型中，所有命令行參數，包括空指針，e n v p指針都用省略號(⋯)表示。 這六個e x e c函數的參數很難記憶。函數名中的字元會給我們一些幫助。字母 p表示該函數

取filename作為參數，並且用PATH環境變數尋找可執行文件。字母l表示該函數取一個參數表，它與字母v互斥。v表示該函數取一個arg v[ ]。最後，字母e表示該函數取e nvp[ ]數組，而不使用當前環境

這六個函數中只有一個execve是內核的系統調用。另外五個只是庫函數，它們最終都要調用系統調用。這六個函數之間的關係示於圖8 - 2中。在這種安排中，庫函數 execlp 和execvp 使用PATH環境變數查找第一個包含名為filename的可執行文件的路徑名首碼。

例1：

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<stdlib.h>
 3 #include<unistd.h>
 4 
 5 int main(int argc,char * argv[])
 6 {
 7     if(argc<2)
 8     {
 9         perror("you haven't input the filename,please try again!\n");
10         exit(EXIT_FAILURE);
11     }
12     if(execl("./create_file","create_file",argv[1],NULL)<0)
13         perror("execl error");
14 }

可以看見的是有一個名為create_file的可執行文件用於創建文件。在這裡我們使用execl函數替換程式。

例2：

代碼：

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<stdlib.h>
 3 #include<unistd.h>
 4 
 5 int main(int argc,char * argv[])
 6 {
 7         if(argc<2)
 8         {
 9                 perror("you haven't input the filename,please try again!\n");
10                 exit(EXIT_FAILURE);
11         }
12         if(execl("/bin/touch","touch",argv[1],NULL)<0)
13                 perror("execl error");
14 }                                                                

可以看見我們將exec2 成功的替換為了touch。併成功的執行了。

參考資料

Linux/Unix系統編程手冊

Unix環境高級編程

Linux程式設計